DE3819329A1 - Feuerbestaendige hallenkonstruktion in stahl-verbundbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine feuerbeständige Hallenkonstruktion in Stahl- Verbundbauweise.

Es ist bekannt, zur Erzielung ausreichender Feuerwiderstandsfähigkeit tragende Stahlquerschnitte mit einem Betonmantel bzw. mit einer Betonfüllung zu ver­ sehen. Für Stützen und Träger werden die im Stahlbau üblichen Profile verwen­ det und ausbetoniert. Die Verbindung zwischen Trägern und Stützen erfolgt mit den üblichen Verbindungsmitteln des Stahlbaus, durch Schweißen oder Schrauben. Die Träger sind an ihrem oberen Flansch bzw. Obergurt mit Verbundmitteln, z. B. mit Kopfbolzendübeln versehen. Die Stahlbetondeckenplatte zwischen den Trägern wird als Ortbetonkonstruktion, als Mischbauweise, z. B. mit Großflächenplatten oder als Fertigteilplatte mit hervorstehenden Bewehrungsschlaufen und anschließen­ dem Fugenverguß hergestellt.

Die Nachteile bei der herkömmlichen Stahl-Beton-Verbundbauweise liegen darin, daß für die Montage des Stahlskeletts stahlbaumäßige Genauigkeit und der Einsatz qualifizierter Facharbeiter für die Ausbildung der Anschlüsse erforder­ lich sind und daß bei Herstellung der Deckenplatten entweder aufwendige Rüst­ arbeiten oder bei Verwendung von Fertigteilen komplizierte Arbeiten zur Über­ brückung oder Abdichtung der Fugen notwendig sind. Bei größeren Spannwei­ ten sind verhältnismäßig dicke Deckenplatten erforderlich. Daraus ergeben sich bei Fertigteilkonstruktionen große Fertigteilgewichte und im allgemeinen bei fugenloser Bauweise entsprechend der Bauteildicke erhebliche Bewehrungsmengen.

Zur Erzielung der Feuerwiderstandsfähigkeit werden beispielsweise die seit­ lichen Kammern von I-Profilen vorab werksmäßig ausbetoniert. Damit ergeben sich aber sehr schwere Fertigteile und somit Erschwernisse beim Transport zur und auf der Baustelle.

Wenn die Deckplatten als Ortbetonkonstruktion hergestellt wird, so sind für Schalung und Bewehrung erhebliche Lagerflächen bei der Baustellenein­ richtung vorzuhalten. Bei beengten Platzverhältnissen können Lagerflächen nur unter schwierigen Bedingungen und zusätzlichen Kosten bereitgestellt wer­ den.

Bei herkömmlichen Fertigteilplatten ergeben sich andererseits Probleme bei der Abdichtung der Fugen und infolge von Höhendifferenzen zwischen benachbarten Platten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, feuerwiderstandsfähige Stahl-Beton- Verbundhallenkonstruktionen unter Vermeidung stahlbaugemäßer Genauigkeit auf der Baustelle mit einfachen, stahlbetongemäßen Verbindungsmitteln und mit leichten vorgefertigten Bauteilen bei möglichst großem Toleranzausgleich im Zuge der Montage zu errichten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stahlträger trog­ förmig ausgebildet sind, daß an den Knotenpunkten zwischen Stützen und Trä­ gern vertikale Schlitze im Stützenmantel angeordnet sind und daß durch diese Schlitze perforierte Stahlbleche gesteckt sind, die in den Stützenbeton einerseits und in den Beton der Träger andererseits eingreifen, und daß die im Verbund liegenden Stahlbetondecken aus vorgefertigten Stahlbetonplatten mit sattelförmigem Querschnitt bestehen, die längs ihrer Ränder an der Oberseite eine Ausnehmung mit hervorstehender Bewehrung enthalten, die mit einem Ortbeton-Verguß ver­ sehen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Hallenkonstruktion sind also die Knotenpunkte zwischen Stützen und Trägern vollständig in Beton eingebettet, das Ausrichten und Herstellen der Knoten erfordert keine besonderen Fachkenntnisse. Bei­ spielsweise sei die Verbundstütze bis zur Unterkante des Knotens ausbetoniert. Die stählernden trogförmigen Träger werden zwischen den Stützen auf Rüsttür­ men oder auf behelfsmäßigen Knaggen an den Stützen aufgelagert. Gleichzei­ tig werden die perforierten Bleche durch die dafür vorgesehenen Schlitze in den Stützen gesteckt. Schnittkräfte zwischen Stütze und Träger können über die perforierten Bleche übertragen werden, sobald Stütze und Träger ausbeto­ niert sind. Entsprechendes gilt bei Verwendung von Bolzen oder Dübeln anstelle von perforierten Blechen.

Im Unterschied zu den herkömmlichen I-Querschnitten mit werksmäßig aus­ betonierten Taschen sind die stählernen Trogträger leicht und müssen nicht stahlbaumäßig montiert werden. Die Knotenkonstruktion ist im Unterschied zu herkömmlichen stahlbaumäßigen Knotenausbildungen im Ortbeton eingebettet und damit von Haus aus feuerwiderstandsfähig ausgebildet. Weiterhin kann der Zuggurt des Trogträgers durch Zulage von Bewehrungsstäben innerhalb des Troges verstärkt bzw. dem Momentenverlauf besser angepaßt werden. Ent­ sprechendes gilt für die Erhöhung der Schubtragfähigkeit durch Zulage von Bü­ geln innerhalb des Troges. Der Träger wirkt somit sowohl als Stahl-Verbund als auch als Stahl-Beton-Querschnitt.

Die sattelförmige Ausbildung der Stahlbetonfertigteile erlaubt dünne Querschnitte bei großer Biegesteifigkeit und damit eine vergleichsweise geringe Menge an Be­ wehrung zur Begrenzung der Rißbreiten. Durch die sattelförmige Ausbildung sind breite Einschnitte längs der Ränder möglich, so daß der Ortbetonverguß eine große Breite hat. Im Ortbetonverguß kann damit ein einfacher Übergrei­ fungsstoß der hervorstehenden Bewehrung ausgebildet werden. Zudem ist die Kontaktfläche zwischen Ortbeton und Fertigteil sehr groß, Risse im vertikalen Fugenteil führen damit nicht zu einer undichten Fuge. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß Höhendifferenzen zwischen den Fertigteilen durch die breite Fugenausbildung bei geringer Neigung ausgeglichen werden können und daß andererseits die Deckenplatte auf der Fertigteiloberfläche unmittelbar und endgültig begangen werden kann.

Wenn aus Transportgründen die hervorstehende Bewehrung nicht über die äußerste Berandung des Fertigteils hervorstehen darf, so kann der Über­ greifungsstoß auch durch einfache Zulagen, z. B. in Form einer Bewehrungs­ matte, hergestellt werden.

Eine Ausbildungsform der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 5 dargestellt und wird im folgenden erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längs- und einen Querschnitt durch einen Knotenpunkt der erfindungsgemäßen Hallenkonstruktion.

Das Hohlprofil der Stütze 1 und der Mantel des trogförmigen Stahlträgers 2 stoßen stumpf aneinander. Im Stützenmantel sind Schlitze oder Löcher 3 angeordnet durch die perforierte Bleche oder Dübel/Bolzen 4 hindurchgesteckt sind. Die Perforation der Bleche 4 ist mit dem Beton 5 des Ortbetonvergusses durchsetzt. Damit werden die Schnitt­ kräfte zwischen Stütze und Träger in die Bleche 4 eingeleitet. Entsprechendes gilt für die Kraftübertragung durch die Dübel oder Bolzen. Auf den Stegen der trogförmigen Träger 2 sind Flansche 6 angeordnet, die auf der Innenseite des Troges ebenfalls Perforierungen aufweisen. Durch diese Perforierungen sind kappenförmige Rundstahlbewehrungen 7 gesteckt.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den trogförmigen Träger 2 und die sattelförmige Fertigteilplatte 8.

Die Fertigteilplatten sind auf den Flanschen 6 der Träger 2 aufgelagert. Die sattelförmigen Fertigteilplatten 8 weisen längs ihrer Ränder einen Einschnitt 9 auf. Die Plattenbewehrung 10 ragt in diesen Einschnitt hinein. Die Bewehrung 10 zwischen benachbarten Platten 8 über­ greift sich und ist über den Ortbetonverguß 5 damit gestoßen.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Hallenkonstruk­ tion.

Die Ausbildung der Fuge 9 zwischen benachbarten sattelförmigen Plat­ ten 8 erfolgt in analoger Weise wie beim Querschnitt in Fig. 2.

In Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Deckenkonstruktion dargestellt.

Zwi­ schen den unmittelbar zu begehenden Oberflächen der sattelförmigen Fertig­ teile 8 ist jeweils ein breiter Ortbeton Verguß-Streifen 5 angeordnet, der den Übergreifungsstoß der Bewehrung aufnimmt und den Höhenausgleich zwischen den Fertigteiloberflächen ermöglicht.

Fig. 5 zeigt als Ausführungsvariante die Verwendung eines Bolzens 11 für den Anschluß des Stahlträgers 2 an die Stütze 1.

Der Bolzen 11 kann dabei unmittelbar mit einer Dübelleiste 12 verbunden sein.

Claims (6)

1. Feuerwiderstandsfähige Stahl-Beton-Verbundhallenkonstruktion, bestehend aus der Kombination von stählernen Hohlprofilen als Stützen, ausbetonierten Stahlprofilen als Träger und aus in Mischbauweise aufgebrachten Stahlbeton­ deckenplatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlträger trogförmig aus­ gebildet sind, daß an den Knotenpunkten zwischen Stützen und Trägern vertikale Schlitze im Stützenmantel angeordnet sind und daß durch diese Schlitze perforierte Stahlbleche gesteckt sind, die in den Stützbeton einer­ seits und in den Beton der Träger andererseits eingreifen, und daß die im Verbund liegenden Stahlbetondecken aus vorgefertigten Stahlbetonplatten mit sattelförmigem Querschnitt bestehen, die längs ihrer Ränder an der Oberseite eine Ausnehmung mit hervorstehender Bewehrung enthalten, die mit einem Ortbeton-Verguß versehen ist.

2. Hallenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stege des stählernen trogförmigen Trägers an ihrer Oberseite Flansche aufweisen, die auf der Troginnenseite perforiert sind.

3. Hallenkonstruktion nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Ausnehmungen in den Flanschen von oben her Kappen aus Stab­ stahl gesteckt sind.

4. Hallenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an­ stelle von Schlitzen im Stützenmantel runde oder längliche Öffnungen angeord­ net sind und daß durch die Öffnungen Bolzen oder Dübel gesteckt sind.

5. Hallenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß inner­ halb des Troges zur Verstärkung des Zuggurtes Bewehrungsstäbe einge­ legt sind.

6. Hallenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß inner­ halb des Troges zur Erhöhung der Schubtragfähigkeit Bügel oder Schräg­ stäbe eingelegt sind.